填埋是固體廢物處理的重要手段。由于其低成本、低技術(shù)壁壘的優(yōu)勢(shì)，是世界各國(guó)，尤其是中國(guó)、印度、墨西哥等發(fā)展中國(guó)家固廢風(fēng)險(xiǎn)控制的首選。然而，研究表明，盡管現(xiàn)代垃圾填埋場(chǎng)試圖通過(guò)設(shè)計(jì)、建設(shè)和施工過(guò)程中的質(zhì)量控制和運(yùn)行管理來(lái)控制固體廢物填埋過(guò)程中的滲濾液泄漏和地下水污染風(fēng)險(xiǎn)，但大多數(shù)填埋場(chǎng)難以避免土工膜的原始缺陷(制造過(guò)程中產(chǎn)生的)和安裝缺陷(土工膜鋪設(shè)和填埋場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中的銳器刺穿、應(yīng)力撕裂和焊縫開(kāi)裂)，以及由此導(dǎo)致的滲濾液泄漏。此外，蒸汽通過(guò)襯墊擴(kuò)散還會(huì)導(dǎo)致滲濾液中的污染物尤其是有機(jī)成分通過(guò)土工膜泄漏到土壤和水環(huán)境中，從而對(duì)地下水甚至填埋場(chǎng)周圍的居民造成危害。

國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者用各種方法證明滲濾液及其組分的產(chǎn)生和泄漏會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人體健康產(chǎn)生不利影響。比如法塔等。通過(guò)采樣和地球化學(xué)勘探證實(shí)，大部分垃圾填埋場(chǎng)附近的地下水不僅不同程度地含有常規(guī)污染物(COD、BOD、氨氮)，還含有多種有毒有害成分(如重金屬、POPs)，甚至一些新型污染物，如藥物、個(gè)人護(hù)理用品、納米粒子等也屢見(jiàn)報(bào)端。其次，也有學(xué)者通過(guò)探地雷達(dá)(GPR)、電磁場(chǎng)(EC)、電阻率層析成像(ERT)等地球物理方法對(duì)滲濾液的污染范圍進(jìn)行了定性。此外，過(guò)程模型法也廣泛應(yīng)用于垃圾滲濾液的遷移、累積模擬和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。例如，美國(guó)環(huán)保局風(fēng)險(xiǎn)降低實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了預(yù)測(cè)滲濾液產(chǎn)生和滲漏的HELP模型(填埋場(chǎng)水文過(guò)程評(píng)價(jià)模型)，廣泛應(yīng)用于填埋場(chǎng)的性能評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)優(yōu)化和滲漏預(yù)測(cè)。美國(guó)環(huán)境保護(hù)署開(kāi)發(fā)的EPACMTP模型(滲濾液遷移轉(zhuǎn)化復(fù)合模型)用于模擬和預(yù)測(cè)滲濾液泄漏后多組分、多介質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程，評(píng)估其多途徑暴露風(fēng)險(xiǎn)。

雖然相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者利用地球物理勘探、污染、模型模擬等多種手段，從毒理學(xué)、污染風(fēng)險(xiǎn)、健康風(fēng)險(xiǎn)等方面對(duì)填埋場(chǎng)滲漏的潛在危害進(jìn)行了評(píng)估。然而，大多數(shù)研究都集中在“年輕”的填埋場(chǎng)，沒(méi)有考慮核心材料老化對(duì)泄漏和長(zhǎng)期污染風(fēng)險(xiǎn)的影響。然而，相關(guān)研究表明:異常高或低溫、紫外線輻射、蠕變和化學(xué)腐蝕會(huì)導(dǎo)致HDPE膜發(fā)生化學(xué)老化，導(dǎo)致滲透系數(shù)、泄漏數(shù)量和面積增加，土工膜發(fā)生物理?yè)p傷，如焊縫開(kāi)裂、機(jī)械損傷等。，由垃圾填埋場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中的機(jī)械損傷引起。英國(guó)GolderAssociates公司開(kāi)發(fā)的Landsim模型(填埋場(chǎng)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)模擬模型)概括了土工膜材料的老化過(guò)程，并將其耦合到垃圾滲濾液產(chǎn)生過(guò)程模型和滲濾液泄漏后的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程模型中，為土工膜材料劣化和缺陷演化條件下的長(zhǎng)期環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了很好的參考和工具方法。徐亞等人基于一系列假定的老化參數(shù)，采用Landssim模型對(duì)危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)的泄漏環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了長(zhǎng)期評(píng)估。然而，上述研究中采用的土工膜老化參數(shù)均基于室內(nèi)老化試驗(yàn)，對(duì)實(shí)際填埋場(chǎng)環(huán)境中土工膜材料的老化和缺陷演化規(guī)律及其對(duì)填埋場(chǎng)長(zhǎng)期滲漏的影響鮮有報(bào)道。

為了彌補(bǔ)上述研究中的不足，選取西南某危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)作為研究對(duì)象，選取as作為研究對(duì)象。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣和室內(nèi)分析，獲得了土工膜材料老化和缺陷演化的關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)。基于Landsim模型和HELP模型，模擬了垃圾填埋場(chǎng)防滲材料老化條件下滲濾液滲漏和地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的演化過(guò)程，及其短期(0 ~ 5年)、中期(5 ~ 10年)和長(zhǎng)期(>:10a)三個(gè)階段的滲濾液滲漏和地下水污染風(fēng)險(xiǎn)特征，為危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)的長(zhǎng)期環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理提供決策指導(dǎo)和技術(shù)支持。

一.模式和方法

HDPE膜(高密度聚乙烯膜)是危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)的核心部件，其性能直接決定了填埋場(chǎng)對(duì)危險(xiǎn)廢物及其有毒有害成分的阻隔能力，即防滲效果。HDPE膜老化對(duì)滲濾液滲漏率的影響主要由兩方面引起:一是滲透系數(shù)因老化而降低；根據(jù)達(dá)西滲流定律，滲透系數(shù)減小，滲漏率增大；其次，HDPE膜的抗撕裂、抗拉伸等力學(xué)性能因老化而下降；在相同的外應(yīng)力載荷條件下，HDPE膜的缺陷數(shù)量或面積增加，導(dǎo)致滲漏率增加，周圍地下水污染逐漸加重。

在不考慮HDPE膜老化的情況下，垃圾滲濾液從產(chǎn)生到滲漏再到污染地下水，需要經(jīng)歷降雨、入滲、側(cè)向排水、淋濾、滲漏入滲和飽和-非飽和帶遷移轉(zhuǎn)化等10余個(gè)地表和地下水文過(guò)程。因此，要準(zhǔn)確評(píng)價(jià)垃圾滲濾液對(duì)地下水的影響，需要綜合考慮上述所有水文過(guò)程，計(jì)算極其復(fù)雜。然后再考慮HDPE膜老化引起的性能指標(biāo)和參數(shù)的變化，計(jì)算就更加復(fù)雜了。因此，英國(guó)環(huán)保局委托GolderAssociates開(kāi)發(fā)了Landsim模型，用于預(yù)測(cè)HDPE膜老化條件下垃圾滲濾液的產(chǎn)生、泄漏和地下水環(huán)境影響。只需輸入填埋場(chǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料特性、水文地質(zhì)條件和HDPE膜老化參數(shù)，即可預(yù)測(cè)HDPE膜老化條件下垃圾滲濾液的產(chǎn)生、滲漏和地下水污染。

1.1老化過(guò)程概述及Landsim模型參數(shù)要求

填埋場(chǎng)HDPE膜常用于填埋場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)和滲濾液防滲系統(tǒng)。Landsim模型對(duì)兩種體系中HDPE膜老化的泛化方式不同，所需的老化參數(shù)也不同。

對(duì)于封閉場(chǎng)地覆蓋系統(tǒng)，Landsim模型假設(shè)封閉場(chǎng)地覆蓋系統(tǒng)中HDPE膜的老化會(huì)影響樁的滲透量。老化前，填埋堆的滲透量等于設(shè)計(jì)滲透量。隨著HDPE膜材料的老化(t0)，滲透量呈線性增加，直到HDPE膜的半衰期達(dá)到t1，此時(shí)滲透量達(dá)到一個(gè)較大值(見(jiàn)圖1)。因此，在封閉場(chǎng)地覆蓋系統(tǒng)中HDPE膜老化的關(guān)鍵輸入?yún)?shù)是HDPE膜的老化開(kāi)始時(shí)間t0和半衰期t1，以及相應(yīng)的絨頭滲透量(設(shè)計(jì)滲透量和較大滲透量)。

對(duì)于滲濾液防滲系統(tǒng)，Landsim模型認(rèn)為HDPE膜老化會(huì)導(dǎo)致孔數(shù)和滲透系數(shù)的增加。老化前HDPE膜的滲透系數(shù)等于設(shè)計(jì)值K0，通常為1×10-14m∕s，孔數(shù)等于初始孔數(shù)N0(即HDPE膜在生產(chǎn)過(guò)程和鋪設(shè)安裝過(guò)程中產(chǎn)生的孔數(shù)之和)。當(dāng)它在t0開(kāi)始老化時(shí)，假設(shè)老化速率為S(性能年度下降的百分比)，滲透系數(shù)和孔數(shù)會(huì)根據(jù)老化速率增加。關(guān)鍵是確定t0和N0。

1.2樁身滲透量的確定

Landsim模型需要設(shè)計(jì)入滲量和大入滲量作為輸入?yún)?shù)。填埋場(chǎng)的入滲量受降雨量、蒸發(fā)量、地表坡度和坡長(zhǎng)、植被類型、封育和覆蓋系統(tǒng)等因素的影響。幫助模型用于計(jì)算這項(xiàng)研究。HELP模型是美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局為美國(guó)環(huán)境保護(hù)局開(kāi)發(fā)的垃圾填埋場(chǎng)水文特性評(píng)估模型。該模型不僅整合了全球近萬(wàn)個(gè)氣象站的14年氣象數(shù)據(jù)，還基于這些數(shù)據(jù)估算了全球3000多個(gè)地點(diǎn)的日、月、年降雨量、溫度和太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)。同時(shí)，還綜合考慮了地表蓄水、徑流、入滲、蒸散等因素對(duì)堆體入滲量的影響。只需要根據(jù)填埋場(chǎng)的位置選擇一個(gè)有代表性的氣象站，設(shè)置地表參數(shù)(如坡度、坡長(zhǎng)、植被類型等。)以及結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)(如雨水排水介質(zhì)的滲透系數(shù)、HDPE膜的滲透系數(shù)和漏洞數(shù)量等。)來(lái)估算填埋場(chǎng)的滲透量。

對(duì)于設(shè)計(jì)入滲量，通過(guò)在HELP模型中設(shè)置相應(yīng)的氣象站和地表參數(shù)，并假設(shè)HDPE膜的滲透系數(shù)為K0(1×10-14m∕s，孔數(shù)為N0來(lái)計(jì)算。

對(duì)于較大的滲透量，保持其他參數(shù)不變，假設(shè)完全老化后的HDPE膜的滲透系數(shù)等于下層粘土的滲透系數(shù)(10-8m∕s).在這種情況下，孔的數(shù)量對(duì)樁的滲透量沒(méi)有影響，因此可以將其設(shè)置為大于N0的任何值。

1.3 HDPE膜老化時(shí)間和老化速率的測(cè)定

梁森榮等Landsim模型模擬所需的參數(shù)包括入滲參數(shù)、填埋和廢物特性參數(shù)、防滲系統(tǒng)參數(shù)和多孔介質(zhì)水流和溶質(zhì)運(yùn)移參數(shù)(見(jiàn)表1)。滲透參數(shù)和防滲系統(tǒng)參數(shù)分別根據(jù)HELP模型計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。大多數(shù)參數(shù)由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量或設(shè)計(jì)參數(shù)確定，少數(shù)參數(shù)通常是固定值或?qū)︼L(fēng)險(xiǎn)結(jié)果影響很小，因此Landsim模型建議使用默認(rèn)值。認(rèn)為HDPE膜的老化過(guò)程可以用3階段模型來(lái)概括，即老化過(guò)程包括階段ⅰ(抗氧化劑耗盡階段)、階段ⅱ(聚合物氧化誘導(dǎo)階段)和階段ⅲ(老化失效階段)(見(jiàn)圖2)。在第一階段，HDPE膜主要發(fā)生抗氧劑消耗，滲透系數(shù)和力學(xué)性能沒(méi)有變化。到第二階段，HDPE膜的抗氧劑完全消耗，但在第三階段之前，力學(xué)性能和滲透系數(shù)沒(méi)有變化。到第ⅲ階段，力學(xué)性能和滲透率以時(shí)效速率s逐漸惡化，即t0在數(shù)值上等于第ⅰ階段和第ⅱ階段的長(zhǎng)度之和，t1在數(shù)值上等于第ⅰ階段、第ⅱ階段和第ⅲ階段的長(zhǎng)度之和。

通過(guò)檢測(cè)HDPE膜的OIT(氧化誘導(dǎo)期)來(lái)確定第一階段的長(zhǎng)度。理論上，當(dāng)OIT等于0時(shí)，通過(guò)觀察其主要性能指標(biāo)的變化來(lái)確定第二階段。一旦性能指標(biāo)開(kāi)始下降，則認(rèn)為通過(guò)檢測(cè)任意兩個(gè)時(shí)刻的主要性能指標(biāo)，計(jì)算其變化率，取較大值來(lái)確定ⅱ期和ⅲ期的老化率。當(dāng)任一性能指標(biāo)的剩余率小于初始性能的50%時(shí)，視為達(dá)到半衰期。

1.4初始漏洞檢測(cè)

HDPE膜在生產(chǎn)和施工過(guò)程中可能會(huì)損壞或有缺陷，對(duì)應(yīng)的孔為初始孔。在本研究中，使用美國(guó)環(huán)境保護(hù)局推薦的偶極方法進(jìn)行檢測(cè)。其基本原理是利用HDPE膜的高阻特性，在膜的上下兩側(cè)放置一個(gè)電源電極，并連接到高壓信號(hào)源的兩端，根據(jù)采集到的電位信號(hào)的異常來(lái)準(zhǔn)確定位泄漏點(diǎn)。

二。個(gè)案研究

2.1填埋場(chǎng)基本信息

填埋場(chǎng)位于中國(guó)西南部，屬典型的溫帶大陸性氣候，年均降水量208.4mm，年均蒸發(fā)量2616.9mm，一般認(rèn)為非常不利于滲濾液的產(chǎn)生，是危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)選址的有利條件。目標(biāo)填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)庫(kù)容為360×104m3，填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)底部防滲結(jié)構(gòu)采用復(fù)合襯砌設(shè)計(jì)。水文地質(zhì)調(diào)查資料表明，該地區(qū)水流的量綱為一維線性，因此只需考慮包氣帶水流模型的上邊界和下邊界。包氣帶上部與填埋場(chǎng)底部相連，接受滲濾液的滲漏補(bǔ)給，因此其水流邊界可視為給定的水流邊界。根據(jù)填埋垃圾的主要成分，as是滲濾液中的主要污染物，As是研究的目標(biāo)污染物。

2.2模型的基本參數(shù)

[27]

2.2.1滲透參數(shù)的計(jì)算

如1.2節(jié)所述，利用HELP模型直接生成研究區(qū)的年氣象數(shù)據(jù)(降雨量、太陽(yáng)輻射和溫度)，并計(jì)算樁身的地表徑流、入滲和蒸發(fā)。結(jié)果(見(jiàn)圖3)表明，年降雨量在266~369mm之間，其中208~330mm轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)，極小部分轉(zhuǎn)化為地表徑流，另一部分轉(zhuǎn)化為堆體的入滲。不同情景下的入滲強(qiáng)度分別為39~161mm(自然入滲)和26.1~68.1mm(設(shè)計(jì)入滲)。

老化參數(shù)的計(jì)算

Landsim模型模擬所需的滲流控制系統(tǒng)參數(shù)通過(guò)第1.1節(jié)中的試驗(yàn)方法獲得。對(duì)填埋場(chǎng)填埋區(qū)的HDPE膜進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)填埋區(qū)不透水HDPE膜的孔數(shù)為4.9 ∕(104m2).

該填埋場(chǎng)HDPE膜性能指標(biāo)參數(shù)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可以看出，HDPE膜的OIT測(cè)試值為零，說(shuō)明HDPE膜已經(jīng)開(kāi)始老化。因?yàn)樗母鞣N性質(zhì)的初始值都是未知的，所以假設(shè)所有指標(biāo)的初始值都是cj∕t234—2006«；垃圾填埋場(chǎng)用高密度聚乙烯土工膜& # 187；規(guī)定的下限。在所有性能指標(biāo)中，拉伸斷裂強(qiáng)度(橫向)退化較快，6年間下降了40%(HDPE膜鋪設(shè)時(shí)間為2012年，測(cè)試時(shí)間為2018年)。同時(shí)，其2019年的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，其拉伸斷裂強(qiáng)度(橫向)殘留率為8%。據(jù)此計(jì)算，在該填埋場(chǎng)的使用環(huán)境下，HDPE膜的年老化率為8%，老化開(kāi)始時(shí)間t0為第二年，半衰期t1為8a。

2.3結(jié)果和討論

選擇典型距離的暴露點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，包括50m(廠界內(nèi))、100 m、200 m、400m(廠界外)、800m(防護(hù)范圍外)和1000m(防護(hù)范圍外)。短期(0 ~ 5年)、中期(5 ~ 10年)、長(zhǎng)期(>:10a)，并基于2.2節(jié)老化試驗(yàn)參數(shù)和其他模型參數(shù)，采用Landsim模型進(jìn)行模擬。

2.3.1泄漏隨時(shí)間的變化

圖4分別模擬了短期、中期和長(zhǎng)期泄漏率隨時(shí)間的變化。在初始時(shí)間，泄漏接近于零。這是因?yàn)樘盥駡?chǎng)設(shè)有多層粘土襯墊，其滲透系數(shù)很小。滲濾液需要很長(zhǎng)時(shí)間才能通過(guò)粘土襯墊。模擬結(jié)果表明，短期內(nèi)滲漏量急劇增加，滲漏率在P-95%(95%分位數(shù)，下同)時(shí)變化較大，從2年增加到9 m3∕·d，中期內(nèi)滲漏率增幅逐漸減小，滲漏率仍在增加。30年后，滲漏率達(dá)到較大水平并趨于穩(wěn)定。這是因?yàn)殡S著入滲時(shí)間的延長(zhǎng)，堆體中滲濾液的存儲(chǔ)量逐漸增加，防滲膜上的飽和水位上升，導(dǎo)致水頭上升，滲漏率逐漸增加。

圖5顯示了不同時(shí)間泄漏率的累積頻率分布。根據(jù)圖5，討論了平均泄漏率。滲漏率的增加在5年內(nèi)不明顯，但在5 ~ 10年內(nèi)比短期(0 ~ 5年)增加了近一倍。100a年滲漏率增加更明顯，5年增加近4倍，5 ~ 10年增加2~3倍。例如，當(dāng)累積百分比達(dá)到圖5中的0.5時(shí)，第三年和第五年的泄漏率分別為6.0和7.8m3∕d。第十年是11.3m3∕d，接近翻倍至100a年，滲漏率是32.5m3∕d，明顯高于5年和5 ~ 10年。

2.3.2地下水污染風(fēng)險(xiǎn)

P-50%(50%分位數(shù)，下同)為平均風(fēng)險(xiǎn)水平下的污染物濃度預(yù)測(cè)值，選取該值進(jìn)行分析，以總體反映填埋場(chǎng)滲漏對(duì)地下水的影響。圖6給出了不同暴露點(diǎn)地下水中ρ(As)隨時(shí)間的變化曲線。從圖6可以看出:①短期內(nèi)，廠界外(1000、800、400、200、100m)各點(diǎn)的峰值ρ(As)極小，幾乎為0 mg ∕ L，50m時(shí)，第五年的P-50%僅為0.0001 mg ∕ L，地下水中的ρ(As)雖在200m上下波動(dòng)，但遠(yuǎn)低于gb∕t14848—2017«；地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)& # 187；ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可接受。②中期100m和800m地下水的ρ(As)為10-8和10-13mg∕L，低于GB ∕ T14848—2017的ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值。400m處地下水的ρ(As)極低，為0.0001mg·∕·l，已超過(guò)GB ∕ T14848—2017 [31]的ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值，50m處地下水的ρ(As)達(dá)到0.60g∕L，比GB ∕ T14848—2017的ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值高出近12倍。

進(jìn)一步考慮填埋場(chǎng)主體單元在老化條件下的長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)，從圖6中也可以看出，第22年，1000m距離(保護(hù)范圍外)地下水中ρ(As)的P-50%均超過(guò)GB∕t 14848—2017ⅲ水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值，800m距離(保護(hù)范圍外)地下水中ρ(As)的P-50%。

圖7顯示了在考慮填埋場(chǎng)長(zhǎng)期性能老化的情況下，不同暴露點(diǎn)地下水中ρ(As)峰值曲線的累積頻率分布。假設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中污染組分I的標(biāo)準(zhǔn)限值為CLi，暴露點(diǎn)污染組分I濃度的累積頻率分布為F(Ci)，則暴露點(diǎn)地下水中ρ(As)的概率P可由公式(1)計(jì)算。

根據(jù)公式(1)和圖7，可以計(jì)算出地下水中ρ(As)超標(biāo)的概率(見(jiàn)表3)。從表3可以看出:①短期內(nèi)，廠界外所有模擬點(diǎn)(100、200、400、800、1000m)地下水中ρ(As)為零，風(fēng)險(xiǎn)可以忽略不計(jì)。廠界內(nèi)模擬點(diǎn)(50m)地下水中ρ(As)不為零，但超過(guò)GB ∕ T14848—200。②中期來(lái)看，考慮到填埋場(chǎng)的長(zhǎng)期性能老化，模擬點(diǎn)200m內(nèi)地下水中ρ(As)超標(biāo)的概率大于80%，廠界內(nèi)距離填埋場(chǎng)邊界50m的點(diǎn)甚至大于97%。而模擬點(diǎn)800m以上和400-800m之間地下水中ρ(As)超標(biāo)的概率為零。③長(zhǎng)期來(lái)看，包括1000m距離在內(nèi)的各模擬點(diǎn)地下水中ρ(As)超標(biāo)概率為100%，污染風(fēng)險(xiǎn)較高。

2.4不確定性分析

利用過(guò)程模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估容易受到不確定因素的影響，其中最重要的是模型參數(shù)的不確定性。例如，EPACMTP模型中含水層的孔隙度具有很大的空間變異性。此外，填埋場(chǎng)尺度HELP模型中降雨量的空間變異性較小，但具有很強(qiáng)的時(shí)間變異性，各變量的概率分布在第2.2節(jié)中確定(見(jiàn)表1)?？紤]參數(shù)不確定性的影響，計(jì)算了地下水中ρ(As)的累積頻率分布和不同分位數(shù)值(P-5%、P-10%、P-50%、P-90%和P-95%)對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度。不確定性可以用P-95%與P-50%的比值來(lái)表征。根據(jù)圖4的數(shù)據(jù)，不同時(shí)期(短期、中期和長(zhǎng)期)的不確定性分別為1、1~2和1~3?？梢?jiàn)，不確定性在不同時(shí)期對(duì)結(jié)果的影響是不同的。短期內(nèi)地下水中ρ(As)很小，基本上對(duì)結(jié)果沒(méi)有影響，中期影響增大。50m處地下水中ρ(As)與P-50%相差1倍，相差400m及以上，影響較小。地下水中ρ(As)差別不大，但長(zhǎng)期效應(yīng)大，隨時(shí)間逐漸增大，P-95。

三。結(jié)論

a)短期內(nèi)泄漏急劇增加，達(dá)到P-95%時(shí)泄漏率變化較大，中期增幅逐漸減小，泄漏仍在增加。30年后，滲漏達(dá)到較大程度，滲漏率趨于穩(wěn)定。短期內(nèi)漏損率增長(zhǎng)緩慢，但中期比短期增加近一倍，長(zhǎng)期增加更明顯，短期增加近四倍，中期增加近二至三倍。

b)短期內(nèi)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)較小(超標(biāo)概率為0)；中期來(lái)看，距離填埋場(chǎng)200m以內(nèi)的污染風(fēng)險(xiǎn)大(超標(biāo)概率≥80%)，400m以外的污染概率為零；從長(zhǎng)期來(lái)看，距離填埋場(chǎng)1000米處的污染概率為100%，地下水受到嚴(yán)重污染。

c)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)和Landsim模型評(píng)估結(jié)果表明，填埋場(chǎng)防滲材料的劣化、老化等長(zhǎng)期性能變化對(duì)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)有影響。長(zhǎng)期滲漏會(huì)造成1000m范圍內(nèi)所有地下水污染。因此，在填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，需要考慮防滲膜等重要單元的長(zhǎng)期性能變化。(來(lái)源:。武漢科技大學(xué)；湖北工業(yè)安全工程技術(shù)研究中心；中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院土壤與固體廢物環(huán)境研究所；環(huán)境部固體廢物和化學(xué)品管理技術(shù)中心)

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標(biāo)簽:  填埋場(chǎng)HDPE膜老化特性及其對(duì)周邊地下水的影響